Hacker vs. Quantencomputer — Die letzte Bastion der Kryptographie finden! Bereiten Sie sich auf das Zeitalter der Quantencomputer vor!

1. Einführung: Die Zeitbegrenzung, die Quantencomputer auferlegen

Im Juni 2022 veröffentlichte das brasilianische IT-Medium Adrenaline einen erklärenden Artikel, der warnte: "Wenn Quantencomputer fertiggestellt sind, werden bestehende Verschlüsselungen so leicht geknackt wie ein Umschlag mit bloßen Händen zu zerreißen."adrenaline.com.br

Tatsächlich hat eine chinesische Forschungsgruppe bereits theoretisch den RSA-Verschlüsselungsalgorithmus im kleinen Maßstab geknackt, und die Kryptografie-Community schätzt das "Y2Q (Quantum Year)" auf die frühen 2030er Jahre.adrenaline.com.brpt.wikipedia.org

2. Warum ist Verschlüsselung überhaupt "schwer zu knacken"?

RSA und ECC basieren auf der computationalen Schwierigkeit der "Faktorisierung großer Primzahlen" und des "diskreten Logarithmus auf elliptischen Kurven". Während herkömmliche Computer Milliarden von Jahren zur Faktorisierung benötigen, können Quantencomputer durch Superposition und parallele Suche die Lösung auf einmal finden. Adrenaline verglich diesen Unterschied mit einem "nicht zu öffnenden Umschlag, selbst wenn er gestohlen wird" und einer "Zukunft, in der der Umschlag zerrissen wird".adrenaline.com.br

3. Die neue Schutzmauer namens Post-Quanten-Kryptografie (PQC)

3-1 Die 7 Kandidaten des NIST

Seit 2016 führt das NIST einen Wettbewerb über vier Runden durch und plant, 2024

• ML-KEM (ehemals Kyber)

• Dilithium

• Falcon

• SPHINCS+
  unter vier Arten zu priorisieren und BIKE/HQC/FrodoKEM als Backup auszuwählen. Die Standardisierung soll bis 2028 abgeschlossen sein.adrenaline.com.brpt.wikipedia.org

3-2 Merkmale der Algorithmen

Die ausgewählten Methoden basieren alle auf mathematischen Strukturen wie dem Gitterproblem und Hash-basierte Signaturen, die auch mit Shor/Grover-Algorithmen schwer zu knacken sind. Während die Schlüsselgröße und der Rechenaufwand zunehmen, wurden die einfache Hardwareimplementierung und die Möglichkeit der Koexistenz mit bestehendem TLS in einem hybriden Modus positiv bewertet.

4. In die Implementierungsphase: Windows 11 und Branchentrends

Microsoft kündigte an, im Mai 2025 ML-KEM und ML-DSA in Windows 11 Canary Build 27852 testweise einzuführen. SymCrypt und OpenSSL 3 werden ebenfalls unterstützt und sollen auf das Linux-Ökosystem ausgeweitet werden.adrenaline.com.br

Auf LinkedIn gab es Stimmen wie "Ein Schritt, um die größte Schwachstelle der Sicherheit zu beseitigen" und "Freue mich auf die Ausweitung auf Linux", während auch vorsichtige Meinungen wie "Besorgnis über Leistungsverschlechterung" geäußert wurden.pt.linkedin.com

Auch Apple plant, das PQ3-Protokoll Ende 2024 testweise in iMessage einzuführen. NordVPN und Cloudflare bieten bereits hybrides Handshake in TLS 1.3 an, und Cloud-Anbieter sowie Finanzinstitute folgen diesem Trend.

5. Reaktionen in sozialen Netzwerken verstehen

In LinkedIn-Posts und Kommentaren zu Tugatech-Artikeln standen Leistungsabfall und Kompatibilitätsprobleme im Mittelpunkt der Diskussionen.tugatech.com.ptpt.linkedin.com

6. Technische Hürden

1. Skalierbarkeit: Die Zunahme von Schlüssel- und Signaturgrößen belastet Kommunikation und Speicher. In den Bereichen IoT und Smartcards ist dies kritisch.adrenaline.com.br

2. Rechenlast: Gitterberechnungen erfordern viele Multiplikationen und sind auf stromsparenden CPUs oder Mikrocontrollern schwierig.

3. Kompatibilität: Wie man bestehende Infrastrukturen wie CA-Zertifikatsketten, VPNs und Blockchains integriert. Hybrides TLS und Dualsignaturen sind vorläufige Lösungen.

7. Wie sollten japanische Unternehmen reagieren?

• Auditierbares Bestandsmanagement: Langfristige geheime Dokumente inventarisieren und einen Rotationsplan vor 2030 erstellen

• Pilotierung hybrider Zertifikate: Vorab-Bewertung von doppelter Verschlüsselung mit PQC und traditionellen Methoden in WebPKI, VPN und S/MIME

• Maßnahmen für die Lieferkette: Überprüfen, ob Komponentenlieferanten eine PQC-Roadmap haben, und diese in die Anforderungen aufnehmen

• Personalentwicklung: Umschulung in Quanteninformationstheorie und Kryptografie in Zusammenarbeit mit Universitäten

8. Zusammenfassung

Die Entwicklung der Quantencomputertechnologie hat sich von einer "noch fernen Zukunft" zu einer Phase gewandelt, in der bereits Vorbereitungen getroffen werden müssen. Die Standardisierung durch das NIST und die Implementierung durch Microsoft/Apple sind Symbole dafür. Um in zehn Jahren keine Reue zu empfinden, ist es notwendig, das gesamte System mit der Prämisse zu überdenken, dass **„Verschlüsselung sich verändert“**.